Auswirkungen auf den Gasertrag

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Durch die Verringerung des TS-Gehaltes brauchen nicht nur die Rührwerke weniger Leistung, sondern auch die Pumpen.

Flüssigeres Material lässt sich leichter durch die Rohrleitungen transportieren, wodurch Pumpen, Rohrleitungen, Schieber und alle anderen, an den Pump- und Rezirkulationsprozessen beteiligten Gerätschaften, geschont werden. Diese Schonung hat längere Laufzeiten und Wartungsintervalle zur Folge. Außerdem wird die Anzahl der Störungen und Ausfälle minimiert. Das kontinuierlichere Durchlaufen der Maschinen ist dabei die Voraussetzung für eine gleichmäßig kontinuierliche Gasproduktion.

Der zweite Grund ist die kontinuierlichere Gasproduktion, die durch die Separation erreicht wird.

Wie auf den vorhergehenden Seiten bereits erwähnt, lässt sich flüssigeres Substrat besser und leichter mit Hilfe der Rührwerke durchmischen. Das kurbelt einerseits die Reaktionsfreudigkeit der Bakterien an und zum anderen gelangt das entstehende Gas leichter an die Oberfläche. Durch das Rühren wird erreicht, dass Bakterien aus tieferen Schichten an die Oberflächen gelangen, wodurch das Biogas direkt nach oben in die Gasblase abziehen und dem weiteren Prozess zugeführt oder gespeichert werden kann.

Ein weiterer Grund für die gleichmäßigere Gasproduktion ist, dass das entstehende Gas der Bakterien aus den untersten Bereichen der Behälter leichter nach oben steigen kann. Die Bakterien ganz unten gelangen bei dem Volumen und der Höhe der Behälter selbst durch ständiges Rühren, bei einem hohen Feststoffanteil, nur schwer an die Oberfläche. Das Biogas, welches hier entsteht, muss also durch das gesamte Substrat im gesamten Behälter, um an die Oberfläche zu gelangen. Je geringer der Trockensubstanzgehalt des Substrates ist, desto durchlässiger ist dieses für das entstehende Gas. Auch aus diesem Grund ist eine kontinuierlichere Biogaserzeugung möglich.

Am Beispiel der Gasproduktion sieht man, dass es nicht nur die Hauptauswirkungen des Separators auf den Biogasprozess gibt, sondern, dass es auch positive Auswirkungen auf die Einspeisung gibt. Die Einspeiseleistung ist im Endeffekt der Faktor, an dem eine Biogasanlage gemessen wird. Dadurch ergibt sich ein weiterer Grund für den Einsatz der Fest-Flüssig-Trennung für die Optimierung von Biogasanlagen.

43 5.4. Auswirkungen auf die Gärrestverwertung

Die Verwertung der Gärrückstände wird über die Nutzung als organischer Dünger für landwirtschaftliche Ackerflächen realisiert. Der Gärrest als Dünger hat zwei Vorteile gegenüber dem chemisch produzierten Mineraldünger: Zum einen ist dieser durch die Preissteigerungen des Mineraldüngers, trotz Transportkosten günstiger, und zum anderen hat Gärrückstand einen höheren Nährstoffwert. Im Wesentlichen setzt sich der Gärrest aus Stickstoff, Ammonium, Phosphor, Kalium, Magnesium, Kalzium und Schwefel zusammen.

In Abhängigkeit von den eingesetzten Rohstoffen zur Biogaserzeugung können auch geringe Mengen Schadstoffe, wie Schwermetalle, enthalten sein. Für diese gibt es durch die Düngemittelverordnung (DüV) vorgeschriebene Grenzwerte. Ausnahmen hierbei sind Kupfer und Zink, die nicht als Schadstoffe, sondern zu den Spurenelementen gehören. Das bedeutet, diese sind für einen erfolgreichen Biogasenstehungsprozess notwendig.

Für das Inverkehrbringen und die Beförderung von Gärrest als Dünger gibt es Aufzeichnungs- und Meldepflichten für die Abgeber, Beförderer und Empfänger.

Diese sind in der Wirtschaftsdüngerverordnung (WDüngV) festgelegt. Diese regelt die Aufzeichnungen über betroffene Personen und Firmen, die vorgeschriebenen Mengen an Stickstoff und Phosphat, sowie die zeitliche Ausbringung. Außerdem schreibt die WDüngV die Meldepflicht vor, was bedeutet, dass jede Ausbringung spätestens einen Monat nach Abschluss des Transportes, der zuständigen Behörde mitgeteilt werden muss.

Die Vorschriften gelten auch bei dem Einsatz von flüssigem und festem Gärrest aus der Separation.

Durch diese Trennung wird nicht nur der feste vom flüssigen Anteil abgetrennt, sondern es erfolgt ebenfalls eine Nährstoffauftrennung. Der lösliche, mineralische Stickstoff bleibt dem flüssigen Gärrückstand enthalten und der organisch gebundene Stickstoff und Phosphor bleibt hauptsächlich im festen Rückstand zurück.

Der auf der Biogasanlage Barleben entstehende feste und flüssige Gärrückstand wird unmittelbar ohne weitere Aufbereitung den Ackerflächen als Dünger zugeführt.

Anlagen, die für die Ausbringung längere Transportwege haben, können den Gärrest weiter aufbereiten.

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Fester Rückstand kann zum Beispiel durch Kompostierung und Trocknung eine bessere Transportfähigkeit erreichen, wobei der flüssige Anteil durch den Einsatz von Membrantechnik, Eindampfung oder Strippung weiter aufbereitet werden kann.

Durch die Separation schafft man den Bauern vor Ort eine größere Auswahlmöglichkeit, wodurch je nach Bodenbeschaffenheiten entschieden werden kann, welche Art des Gärrestes eine bessere Düngewirkung erzielen.

Die Feststoffe aus der Separation sind aufgrund ihrer Eigenschaften vergleichbar mit Frischkompost, und können als solcher auch auf die Äcker ausgebracht werden.

Das ist besonders bei Böden mit geringen Humusanteilen, das bedeutet, mit geringer organischer Substanz, gewünscht. Fester Gärrest hat einen besonders hohen Humusanteil und kann daher den Gehalt auf humusarmen Böden erhöhen, um eine bessere Düngewirkung zu erreichen. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Feststoff extra vermarktet werden kann und somit eine weitere Einnahmequelle schafft, um die Wirtschaftlichkeit der Biogasanlage weiter zu steigern. Zurzeit liegt der Preis für eine Tonne festen Gärrest bei einem Euro.

Da dieser für die umliegenden Bauern neu ist, gilt es erstmal einen Markt zu schaffen, um dann den Preis etwas zu erhöhen und damit die Einnahmen und die Wirtschaftlichkeit der Biogasanlage zu erhöhen. Der flüssige Anteil aus der Separation wird nicht nur als Dünger verwendet, sondern wird ebenfalls zur Rezirkulation genutzt und somit dem Biogasprozess wieder zugeführt. Der Vorteil der Fest-Flüssig-Trennung bei dem Flüssiganteil ist, dass durch den verringerten TS-Gehalt, eine genauere Ausbringung auf die Ackerflächen möglich ist und der Ammoniumverlust gemindert wird.

Da sich durch die Gärrestaufbereitung mit der Separation die Phosphoranteile in der flüssigen Phase verringern, lassen sich

davon größere Mengen zur Düngung ausbringen. Dadurch vergrößert sich die Düngeleistung auf diesen Ackerböden.

Die Separation hat damit auch starke Auswirkung auf den Gärrückstand, sowie deren Ausbringung, und bietet dem Gärrest vielfältigere Einsatzmöglichkeiten in der Landwirtschaft und Düngerproduktion.

Bild 18: Gülle-LKW bei der Abholung von flüssigem Gärrest